【摘要】：電子圍欄周界報警系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于公共安全領(lǐng)域,可以有效阻擋入侵行為,定位入侵位置并報警。但系統(tǒng)信號在長距離傳輸過程中會產(chǎn)生較大的衰減與干擾,導(dǎo)致入侵定位的準(zhǔn)確率降低,此外,在識別入侵類型時,存在特征信息分類不充分、誤報率較高的問題。論文設(shè)計了基于FPGA(Field-Programmable Gate Array)和Verilog的窄脈沖頻率可調(diào)電路、采樣測距電路,利用電壓比較器設(shè)計有效回波檢測電路,采用多核支持向量機(jī)識別入侵類型,運(yùn)用C#設(shè)計系統(tǒng)用戶平臺,具體工作內(nèi)容如下:首先,設(shè)計系統(tǒng)信號的產(chǎn)生與檢測電路。電路設(shè)計以EP4CE10E22C8N芯片為核心,基于直接數(shù)字式頻率合成技術(shù),經(jīng)巴特沃斯低通濾波、反饋運(yùn)算放大與撥碼開關(guān)電路輸出可調(diào)窄脈寬信號,從而適應(yīng)不同長度的傳輸距離;運(yùn)用電壓閾值更新法設(shè)計雙限電壓比較電路,去除干擾波形,獲取有效回波信號;通過高速ADC(Analog-to-Digital Converter)采樣獲取最大峰值點(diǎn),計算故障入侵點(diǎn)距離,進(jìn)一步縮小測量誤差。其次,對預(yù)處理后的信號進(jìn)行特征提取與識別,運(yùn)用經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解法將信號分解成多個波形分量,通過計算奇異值熵得到系統(tǒng)不同狀態(tài)的特征信息,再將特征信息輸入到多核支持向量機(jī),分類識別出不同的入侵類型與虛警情況。在信號分解過程中加入正負(fù)互補(bǔ)的高斯白噪聲來消除模態(tài)混疊影響,有效提高識別準(zhǔn)確率。最后,根據(jù)實際功能需求,設(shè)計系統(tǒng)用戶平臺,包括用戶管理、視頻監(jiān)控、電子地圖與語音報警界面,并實現(xiàn)各個模塊的聯(lián)動報警,運(yùn)用Access數(shù)據(jù)庫技術(shù)管理系統(tǒng)的狀態(tài)與報警信息,實現(xiàn)報警數(shù)據(jù)的存儲、查詢、顯示等功能,基本實現(xiàn)系統(tǒng)的自主化與智能化。
【圖文】：

源用于完成基本邏輯單元之間的邏輯互連和布線；第四，分布式的布線資源用于控號線，，例如專有時鐘和復(fù)位等。（5）底層內(nèi)嵌功能單元。指鎖相環(huán) PLL（Phase Locked Loop）、DSP（Digignal Processing）和 CPU（Central Processing Unit）等軟處理核，逐漸豐富的內(nèi)嵌功得FPGA 成為系統(tǒng)級的設(shè)計工具，已經(jīng)具備了軟、硬件結(jié)合設(shè)計的功能。（6）內(nèi)嵌專用硬核。與底層嵌入相比，它是一個具有強(qiáng)大 FPGA 處理能力的，相當(dāng)于ASIC。FPGA 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖2.1 所示。

圖 2.2 Quartus II 設(shè)計流程圖計思路是網(wǎng)絡(luò)化、智能化，電子圍欄系統(tǒng)也合，終端控制主機(jī)可通過網(wǎng)絡(luò)向客戶上顯示的報警信息，通過用戶服務(wù)平，并使用 TCP/IP 協(xié)議或局域網(wǎng)管理范和安全管理。智能電子圍欄系統(tǒng)期通過脈沖測距技術(shù)準(zhǔn)確定位入侵事件或據(jù)入侵信號數(shù)據(jù)識別出具體入侵類別系統(tǒng)的任意一處遭受入侵時，系統(tǒng)都分布式監(jiān)測；抗干擾能力強(qiáng)，有效去
【學(xué)位授予單位】：中國人民公安大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：D918.2

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本文編號：2690849